TGG晶体偏心生长研究

目前高功率全固态激光器急需使用大尺寸、高质量的铽镓石榴石晶体(Tb3Ga5O12,TGG)。采用提拉法生长(111)方向TGG晶体时,极易发生偏心生长,影响晶体质量与使用效率。针对偏心生长,通过分析TGG晶体组分挥发和熔体特性,解释了其形成机理,并提出了相应的解决方法,最后成功生长出外观完整(44 mm×70mm)的TGG晶体。通过对比圆柱状和螺旋状晶体透过率的不同,进一步解释了偏心生长的原因。     

提拉单晶炉自动引晶技术的研究

该文从人工引晶工艺流程入手,结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术,使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤,实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化,从而实现真正意义上的全自动单晶炉。     

小动物PET成像用LYSO闪烁晶体阵列研究

小动物正电子发射断层技术(PET)成像较人体PET成像,对空间分辨率和灵敏度提出了更高的要求,进而促进了小动物PET用闪烁阵列制备工艺的发展。硅酸钇镥(LYSO)晶体具有高密度,高有效原子系数,响应时间短等优点,是一种极具发展潜力的新型闪烁晶体材料。该文提出一种以LYSO闪烁晶体阵列的制作方法,采用提拉法实现大尺寸闪烁晶体LYSO的生长;运用化学机械抛光法对切割后晶条进行全局平坦化抛光处理;利用自制高精度夹具组装单根晶条至阵列形式,最终制作成可应用于小动物PET的LYSO闪烁晶体阵列。     

LuYAP∶Ce闪烁晶体阵列研究

铝酸钇镥(LuYAP)∶Ce晶体具有衰减时间短,密度大,光产额高及不潮解等优点。采用该晶体制作的闪烁晶体阵列,能快速获得皮秒级正电子湮灭的精确信息。该文报道了一种LuYAP∶Ce闪烁晶体阵列的制作方法,将提拉法制备的LuYAP∶Ce晶体经切割并运用化学机械抛光法处理后,最终利用填充材料制作了晶体阵列。在X线光机上开展了阵列的发光均匀性测试,测得发光不均匀性为14.8%。结果表明,LuYAP∶Ce晶体满足使用要求。     

铽镓石榴石晶体多晶合成与单晶生长研究

以(99.99%)Ga2O3和Tb4O7为原料,按照化学计量比并适当富镓配料,采用固相反应法(分段升温工艺)合成高纯、单相的铽镓石榴石(Tb3Ga5O12,简称TGG)多晶料。使用提拉法(CZ)成功生长出44mm×70mm,外观完整无开裂、无螺旋的TGG晶体。经X线衍射分析、密度测试、晶体成分测试表明,生长的晶体结构完整,结晶性好;晶体的密度为7.14g/cm3,与理论值接近;晶体中Tb与Ga摩尔比为66%,可能存在少量Ga空位。     

Ce:GAGG闪烁晶体生长与性能研究

采用中频感应提拉法生长出φ50 mm×90 mm的高质量Ce:GAGG晶体,并对晶体进行X线衍射(XRD)测试,计算了晶胞参数,测试了晶体室温下的透过率、X线激发发射谱(XEL)、能谱和衰减时间特性。实验结果表明,Ce:GAGG晶体的发光中心波长为540nm,光输出为54 000光子/MeV,能量分辨率为7.2%@662keV,衰减时间为94ns。     

?5.5cm Lu_3Al_5O_(12)∶Pr晶体生长与闪烁性能研究

采用中频感应提拉法生长出?55mm×100mm的好质量Lu3Al5O12∶Pr(Pr∶LuAG)晶体,并对晶体进行X线粉末衍射(XRD)测试,计算了晶胞参数,测试了晶体室温下的透过率、X线激发发射谱、脉冲高度谱和脉冲形状谱。实验结果表明,Pr∶LuAG晶体的发光中心波长为308nm,光输出为19 000光子/MeV,能量分辨率为7.2%@662keV,衰减时间为23ns。     

CAS晶体生长与习性研究

采用中频感应上称重提拉技术对Ca_2Al_2SiO_7(CAS)压电晶体进行了生长,研究了不同转速及生长方向下晶体的生长习性,从理论上分析了转速和生长方向对晶体形貌的影响。结果表明,晶体外形随转速的增加,其形貌由圆柱状变为正方形,再变为长方形,当转速到一定临界值时,晶体呈多晶状;随晶体生长方向的不同,晶体有不同的显露方向,并都有强的显露面(001)。对晶体不同显露方向进行了X线衍射分析,且对(001)面进行回摆测试。结果表明,晶体结构完整,结晶性能好。     

提拉单晶炉自动引晶技术的研究

该文从人工引晶工艺流程入手,结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术,使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤,实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化,从而实现真正意义上的全自动单晶炉。     

大尺寸LGT、LGN晶体生长及性能研究

报道了La_3Ga_(5.5)Ta_(0.5)O_(14)(LGT)和La_3Ga_(5.5)Nb_(0.5)O_(14)(LGN)压电晶体的生长及其性能研究。采用提拉法成功生长了?80mm×90mm的晶体。采用LCR电桥、谐振-反谐振法测量了晶体的相对介电常数和压电应变常数,并测试了电阻率随温度的变化。测试结果表明晶体存在良好的压电性能,在高温传感器领域具有巨大的应用价值。